Isolation und Artbildung

Isolation und Artbildung Übung

• Beschreibe die Merkmale der Isolationsformen.

  Tipps

  Durch welche Faktoren können Populationen getrennt werden?

  Teilpopulationen können in anderen oder im selben geographischen Gebiet entstehen.

  Populationen können sich unterschiedliche Nischen suchen und sich anderen Lebensbedingungen anpassen.

  Lösung

  Bei der geografischen Isolation, die auch als Separation bezeichnet wird, werden Populationen durch Naturphänomene wie Wüsten, Gebirge oder Gletscher getrennt. Es bilden sich Teilpopulationen, neue Arten entstehen. Die ökologische Isolation findet im selben geografischen Gebiet statt. Die Populationen wählen unterschiedliche Lebensräume und spezialisieren sich auf unterschiedliche Nahrung. Dadurch sind sie an unterschiedliche Nischen angepasst. Bei der fortpflanzungsbiologischen (zeitlichen) Isolation unterscheiden sich die Populationen in ihrem Paarungsverhalten und den Paarungszeiten oder es ergibt sich eine Isolation aufgrund einer Inkompatibilität der Geschlechtsorgane (mechanisch).

• Schildere die Grundlagen der Artbildung am Beispiel des Grünspechts und Grauspechts.

  Tipps

  Isolierte Populationen können sich nicht miteinander fortpflanzen.

  Der Genpool einer Population ist die Gesamtheit aller Gene dieser Population.

  Lösung

  Der Genpool ist die Gesamtheit aller Gene einer Population zu einer bestimmten Zeit. Dieser Genpool wurde bei dem Urspecht durch eine geografische Barriere getrennt. Eine geographische Barriere kann z.B. ein Gletscher, ein Gebirge oder eine Inselbildung sein. Dadurch kam es zu einer Bildung von Teilpopulationen, zwischen welchen der Genfluss zum Erliegen kam. Durch Mutationen entstanden isolierte Populationen. Anschließend entstanden Unterarten und schließlich die beiden Arten Grünspecht und Grauspecht. Durch Selektion und unterschiedliche Umweltbedingungen wurden die Genpools der beiden entstandenen Arten verändert. Die Unterarten hätten sich theoretisch noch verpaaren können, wohingegen das bei den beiden Spechtarten aufgrund sogenannter Fortpflanzungsschranken nicht mehr möglich ist. Durch die geographische Isolation sind zwei Arten entstanden.

• Nenne mögliche Methoden der Einnischung.

  Tipps

  Es gibt tag- und nachtaktive Tiere.

  Populationen können ihre Nahrung an Land, im Wasser oder auf Bäumen suchen.

  Lösung

  Es gibt unterschiedliche Methoden der Einnischung. Teilpopulationen können ihre Hauptaktivität, wie beispielsweise das Jagen, auf unterschiedliche Tageszeiten verlegen. Dadurch kommen sie sich nicht in die Quere, sie konkurrieren nicht miteinander.

  Außerdem können sich ihre Paarungs- und Fortpflanzungszeiten sowie ihre Nahrungspräferenzen unterschiedlich ausbilden, so dass es auch hier zu einer friedlichen Koexistenz kommt.

• Ermittle die Form der Isolation, die auf die Beispiele zutrifft.

  Tipps

  Auch bei Pflanzen gibt es Isolationsmechanismen.

  Pflanzen werden durch unterschiedliche Tiere bestäubt.

  Lösung

  Auch im Pflanzenreich kommt es zu Isolationsmechanismen. Bei diesen Beispielen handelt es sich um die fortpflanzungsbiologische Isolation (oder hier auch zeitliche Isolation). Die Orchideenarten blühen an verschiedenen Tagen, sodass die Bestäubung immer nur auf einen Tag beschränkt ist.
  Bei vielen Pflanzen ist außerdem die Blütenform an bestimmte Bestäuber angepasst, sodass diese den Pollen nur zwischen Pflanzen derselben Art übertragen (hier auch mechanische Isolation). So gibt es z. B. lange trichterförmige Blüten, die von Insekten mit einem langen Rüssel oder Kolibris mit langem Schnabel bestäubt werden (im Zuge ihrer Nahrungssuche).

• Nenne verschiedene Varianten der Isolation.

  Tipps

  Naturbedingte Faktoren können Populationen trennen bzw. isolieren.

  Unterschiedliche Lebensräume oder Ernährungsweisen können für eine Isolation verantwortlich sein.

  Populationen isolieren sich durch unterschiedliches Paarungsverhalten.

  Lösung

  Hier werden die geografische Isolation durch geografische Barrieren, die ökologische Isolation im selben geografischen Gebiet, aber durch unterschiedliche Lebensräume und Ernährungsweisen sowie die fortpflanzungsbiologische Isolation durch unterschiedliches Paarungsverhalten und unterschiedliche Paarungszeiten genannt.

  Die technische und die psychologische Isolation gibt es nicht.

• Erläutere, welche Arten der Isolation diesen Beispielen zugrunde liegen.

  Tipps

  Die Tiere leben im selben geographischen Gebiet.

  Lösung

  Sowohl bei den Fröschen als auch bei den Eulen handelt es sich nicht um eine geografische Isolation. Die Arten leben im selben geografischen Gebiet. Bei beiden liegt allerdings eine fortpflanzungsbiologische Isolation und eine ökologische Isolation vor. Der Wasserfrosch und der Grasfrosch paaren sich und laichen zu unterschiedlichen Zeiten. Sie besiedeln unterschiedliche Lebensräume (Wasser/Land), wodurch auch ihre Nahrung bestimmt wird. Die Waldohreule ist nachtaktiv, die Sumpfohreule tagaktiv. Sie jagen also zu unterschiedlichen Zeiten und pflanzen sich auch zu unterschiedlichen Zeiten fort.